FPGA的光端機(jī)UART接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

一種基于fpga的數(shù)據(jù)光纖傳輸設(shè)備,先將多路的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率數(shù)字化,形成高速數(shù)字流,然后將多路數(shù)字流進(jìn)行復(fù)用,通過發(fā)射光端機(jī)進(jìn)行發(fā)射,通過另一端的接收光端機(jī)進(jìn)行接收,解復(fù)用,恢復(fù)成各路數(shù)字化信號(hào),再通過數(shù)字模擬變換恢復(fù)成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。

隨著現(xiàn)代安防技術(shù)的發(fā)展,大范圍遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用越來越多,而遠(yuǎn)程監(jiān)控中如何傳輸成為其主要問題.文中介紹了一種用于光纖傳輸?shù)?基于cpld(復(fù)雜可編程邏輯器件)的視頻、音頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).實(shí)驗(yàn)證明,該設(shè)計(jì)能夠較好地完成遠(yuǎn)程傳輸任務(wù),其監(jiān)控圖像清晰、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,可以廣泛應(yīng)用于安防行業(yè).

針對(duì)傳統(tǒng)的視頻傳輸方案容易造成視頻線或者光纖的浪費(fèi),利用復(fù)雜可編程邏輯器件cpld、串并轉(zhuǎn)換芯片和并串轉(zhuǎn)換芯片及九針光模塊和sfp光模塊,通過時(shí)分復(fù)用技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)專用的光纖傳輸系統(tǒng),僅需要少量光纖和少量視頻線就可以完成視頻傳輸。

針對(duì)模擬光端機(jī)傳輸質(zhì)量低、信號(hào)易受環(huán)境干擾而失真、系統(tǒng)性能不穩(wěn)定和電路設(shè)計(jì)復(fù)雜等缺點(diǎn),采用cpld對(duì)四路數(shù)字光端機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]到四路采樣頻率在滿足以上要求的同時(shí),還要通過一路光纖傳輸四路采樣數(shù)據(jù)的情況,提出了并串轉(zhuǎn)換頻率為采樣頻率四倍的策略,實(shí)現(xiàn)了分時(shí)復(fù)用光纖通道。通過實(shí)驗(yàn)和時(shí)序仿真,驗(yàn)證了該系統(tǒng)的正確性和可行性。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能穩(wěn)定,是未來數(shù)字光端機(jī)行業(yè)發(fā)展的方向。

本文設(shè)計(jì)和研制了專門用于控制云臺(tái)的小型數(shù)字光端機(jī),其硬件電路簡單,成本低,傳輸信號(hào)穩(wěn)定,使用效果良好,具有較高的使用價(jià)值。

設(shè)計(jì)了一種指揮調(diào)度通信系統(tǒng),該系統(tǒng)基于一種由單色單模雙芯光纜和xtyl120光傳輸多通道數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備,能夠提供靈活的機(jī)動(dòng)組網(wǎng)方案,在應(yīng)急或野戰(zhàn)條件下可以利用現(xiàn)場的有線電話、光纖等設(shè)備接入臨時(shí)網(wǎng)絡(luò),采用tcp/ip協(xié)議和阻塞模式下的indy技術(shù)開發(fā)了指揮調(diào)度通信系統(tǒng)軟件,可以對(duì)各種應(yīng)急現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控,掌握現(xiàn)場音/視頻、數(shù)據(jù)等信息,發(fā)布調(diào)度指揮命令。

提出了一種簡易的實(shí)用光端機(jī)的設(shè)計(jì)方法,能夠完成ttl/e1、rs232、rs4223類信號(hào)經(jīng)光纖傳送,很好地實(shí)現(xiàn)了中短距離的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。ttl/e1信號(hào)直接送給通道選擇,rs232和rs422分別經(jīng)過相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理變?yōu)閠tl電平后再送給通道選擇模塊;通道選擇由可編程邏輯器件gal16v8為核心編程實(shí)現(xiàn),通過按鍵操作可實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)的類型選擇,并有相應(yīng)的指示燈指示;采用安捷倫公司的led組件光發(fā)送模塊hfbr-1528和光接收模塊hfbr-2528作為核心器件,實(shí)現(xiàn)光纖通信。通過實(shí)驗(yàn)證明,系統(tǒng)工作可靠,性能優(yōu)越。

本介紹了一種基于xilinx公司fpga芯片xc2s50的設(shè)備控制診斷系統(tǒng)，由于應(yīng)用所需，作者將其設(shè)計(jì)為一種從機(jī)接口卡，可以接收主控機(jī)的控制命令，并向主控機(jī)發(fā)送診斷數(shù)據(jù)。該接口板成功運(yùn)用在高速磁浮列車懸浮控制系統(tǒng)中。

介紹了一種基于fpga和dsp的新型音頻接口模塊設(shè)計(jì)方法。特別是如何具體實(shí)現(xiàn)dsp、fpga與tlv320aic23b之間的無縫連接,并給出了軟硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。

為了實(shí)現(xiàn)光纖縱差保護(hù)中兩端裝置能夠嚴(yán)格同步、準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互。文中提出了采用fpga設(shè)計(jì)光纖縱差保護(hù)同步通信接口的方法,使得硬件簡單高效、軟件模塊配置靈活,從而提高了光纖縱差保護(hù)裝置通信的可靠性和穩(wěn)定性。

針對(duì)前端射頻及信號(hào)處理部分與中心機(jī)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的需要,設(shè)計(jì)了一款由fpga實(shí)現(xiàn)的通信接口模塊。該模塊實(shí)現(xiàn)了射頻及信號(hào)處理部分與中心機(jī)的通信,包括中心機(jī)發(fā)給前端受控模塊的控制命令;前端受控模塊發(fā)送給中心機(jī)的狀態(tài)信息;中心機(jī)控制通信接口模塊實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)控制的命令。通過仿真分析,該通信接口模塊能夠完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

隨著企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的迅猛增長,對(duì)光纖通道交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率要求越來越高。高速的交換機(jī)首先需要高速的接口。設(shè)計(jì)了一種基于fpga的、通道速率達(dá)到2gb/s的光纖通道交換機(jī)接口。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行功能仿真,測試了其邏輯功能,并通過16×16光纖通道交換機(jī)的fpga實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了接口的功能和數(shù)據(jù)傳輸速率。

介紹了數(shù)字光端機(jī)的工作原理,利用在線系統(tǒng)可編程技術(shù)和現(xiàn)場可編程邏輯陣列fpga進(jìn)行復(fù)分接設(shè)計(jì),包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和測試。詳細(xì)介紹了復(fù)接和分接,設(shè)計(jì)一種同步按字節(jié)的二次復(fù)接方式,實(shí)現(xiàn)了視頻、音頻、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的可靠傳輸,對(duì)提高傳輸信道容量、節(jié)約光纖資源有一定的實(shí)用意義。

為解決1394b光纖總線在軍用車輛領(lǐng)域應(yīng)用過程中的設(shè)備兼容性問題,基于1394b異步傳輸機(jī)制,采用fpga作為中心處理器完成1394b接口設(shè)計(jì)。并以實(shí)現(xiàn)pc機(jī)1394b接口與pc機(jī)串口之間通信為例,通過fpga實(shí)現(xiàn)rs232接口連接pc機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)性能測試,實(shí)現(xiàn)1394b光纖總線與通用總線協(xié)議設(shè)備的兼容。結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)對(duì)總線的擴(kuò)展應(yīng)用具有一定的作用。

提出了一種基于光端機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字話音交換系統(tǒng)方案,介紹了系統(tǒng)中各組成模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),包括用戶/中繼接口、信號(hào)復(fù)分接傳輸方式、時(shí)隙交叉控制、信令處理以及基于狀態(tài)機(jī)的程控交換軟件設(shè)計(jì)。

接口適配器是通信傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,它的效率直接關(guān)系通信效率。但隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,光纖接口適配器并未一同迅速發(fā)展,可以說,光纖接口適配已經(jīng)成了光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。主要介紹光纖通道接口適配器的組合實(shí)現(xiàn)過程,該過程包含對(duì)fc協(xié)議的分析與理解、具體的vc軟件編寫、上位機(jī)與fpga相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)fc協(xié)議下的接口適配器功能。

為了滿足存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和下一代航空電子系統(tǒng)對(duì)光纖通道網(wǎng)絡(luò)的需求,提出了一種新的光纖通道網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片的設(shè)計(jì)方案。用verilog實(shí)現(xiàn)了接口控制芯片的rtl設(shè)計(jì)并完成了功能仿真和驗(yàn)證,通過嵌入式powerpc完成了接口控制芯片的控制軟件設(shè)計(jì)。以xilinx公司的virtex-iipro系列fpga為平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了接口控制芯片原型。

通信接口模塊用于擴(kuò)展compactpciexpress總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信接口。模塊采用fpga固核實(shí)現(xiàn)pciexpress接口,并且在fpga內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各種總線接口的ip核,使電路設(shè)計(jì)高度集成化。在電路設(shè)計(jì)過程中通過仿真保證了高速串行電路的信號(hào)完整性。模塊已經(jīng)投入使用,在應(yīng)用過程中性能穩(wěn)定。

本文主要介紹一種中頻信號(hào)數(shù)字化傳輸設(shè)備。該設(shè)備將用戶的中頻模擬數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理后通過光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,并在接收端還原成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)和用戶的終端設(shè)備進(jìn)行通信。本套設(shè)備克服了傳統(tǒng)的模擬設(shè)備在傳輸過程中接收靈敏度低、成本高、動(dòng)態(tài)增益小、不易控制等缺點(diǎn)。

集裝箱運(yùn)輸是鐵路運(yùn)輸發(fā)展的重點(diǎn),集裝箱追蹤管理是貨主和集裝箱中心的迫切要求,特別是國際箱和標(biāo)準(zhǔn)箱的追蹤管理意義更大。通過此接口軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),將大大減少現(xiàn)崗操作人員的工作量,更好為部、局、分局、車站集裝箱業(yè)務(wù)部門提供信息服務(wù)。

介紹了多功能語音人機(jī)接口模塊的設(shè)計(jì)思想與組成架構(gòu),給出了鍵盤接口、rs232接口、語音錄放及液晶顯示等單元電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法,著重闡述了語音錄放和液晶顯示單元電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并提供了經(jīng)調(diào)試通過的關(guān)鍵程序代碼。

隨著工業(yè)控制的進(jìn)一步發(fā)展,多個(gè)設(shè)備之間的信息共享和數(shù)據(jù)交換成為一種趨勢,而目前常用的工控設(shè)備通信接口有rs-232、rs-485、can和網(wǎng)絡(luò),由于各接口協(xié)議不同,使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的操作和信息交換難以進(jìn)行,通過多協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將不同接口設(shè)備組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作。本文介紹了以ds80c400微處理器為核心的多接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。針對(duì)系統(tǒng)功能,著重對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。并提出利用javaapplet和socket(套接字)實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的參數(shù)配置,該協(xié)議轉(zhuǎn)換器已運(yùn)用于某系統(tǒng),試運(yùn)行效果良好。